Технология обработки детали 2 (стр. 2 из 5)
1.5 Анализ технологичности деталей
Деталь – “корпус кронштейна” изготавливается из чугуна литьем, поэтому конфигурация наружного контура и внутренних поверхностей не вызывает значительных затруднений при получении заготовки. Однако, достаточно высокая сложность формы детали и неудобство изготовить под нее форму по принципу наложения тени затрудняют процесс литья. Плоскость разъёма формы наиболее удобно расположить по плоскости, в которой лежит ось поверхности 2, проходящая через центр отверстия 16.
Нетехнологичными в данной детали являются глубокоеглухое отверстие 11, так как его трудно обрабатывать, и поверхность 9, так как обрабатывается не на проход и подвод фрезы к нужной поверхности затруднен размерами смежных поверхностей. Также резьба G1-B, трубная дюймовая, является специальной, что требует применения специального инструмента.
1.6 Выбор способа получения заготовки
На базовом предприятии заготовка получается методом литья в песчаные формы. Для установления альтернативного метода получения заготовки строим матрицу влияния факторов. Для изготовления заготовки из чугуна СЧ20 при крупносерийном производстве.
Таблица 1.3 – Матрица влияния факторов [1, с. 62].
| Способ изготовления заготовки | Факторы | Σ | |||
| Формы и размеры заготовки | Требуемая точность и качество поверхности | Техноло-гические свойства материала | Годовая программа | ||
| Литье в кокиль | 4 | 3 | 5 | 3 | 15 |
| Литье под давлением | 5 | 4 | 4 | 5 | 18 |
| Литье в землю | 3 | 1 | 4 | 4 | 12 |
| Литье в песчано-глинистые формы | 4 | 1 | 4 | 5 | 14 |
По результатам анализа матрицы влияния факторов принимаем литье под давлением.
Определим точность отливки, ее размеры и отклонения для литья под давлением. В соответствии с рекомендациями ГОСТ 26645-86 для этого способа литья, габаритных размеров отливки от 100 до 630 мм, из чугуна с температурой плавления выше 700°С, находим класс точности размеров и масс отливок 3 и ряд припусков 1 [4, табл. К.1, стр. 205]. Принимаем для нашего случая 3 класс точности и ряд припусков 1. Исходя из выбранного способа получения отливки, его геометрической формы, незначительных размеров принимаем 6 степень коробления отливки [4. Табл. К.5, стр. 209]. В итоге получаем отливку, точность которой 3 – 5 – 6 ГОСТ 26645-86. Для литья в кокиль точность отливки будет 5 – 6 – 2 ГОСТ 26645-86.
Находим допуски размеров отливки. Результаты расчетов для обоих способов сведем в таблицу 1.5.
Таблица 1.5 – Результаты назначения припусков на обработку
| Метод | Размер | КТР | КТМ | СК | РП | Т | Z | Технологический размер, мм |
| Литье в кокиль | Ø30 | 5 | 11т | 6 | 2 | 0,44 | 1,25 | Ø 28,5+0,44 |
| Ø72 | 0,56 | 1,4 | Ø69,2+0,56 | |||||
| 30 | 0,44 | 1,25 | 28,75-0,44 | |||||
| Ø 40 | 0,5 | 1,4 | Ø42,8+0,5 | |||||
| Ø 35 | 0,44 | 1,25 | Ø32,5-0,44 | |||||
| Ø 140 | 0,64 | 1,65 | Ø143,3-0,64 | |||||
| 32 | 0,44 | 1,25 | 34,5-0,44 | |||||
| 4 | 0,24 | 1 | 5-0,24 | |||||
| Литье под давлением | Ø30 | 3 | 5 | 6 | 1 | 0,22 | 0,5 | Ø29-0,22 |
| Ø72 | 0,28 | 0,8 | Ø70+0,28 | |||||
| 30 | 0,22 | 0,5 | 29,5-0,22 | |||||
| Ø 40 | 0,24 | 0,8 | Ø41,6-0,24 | |||||
| Ø 35 | 0,22 | 0,5 | Ø34+0,22 | |||||
| Ø 140 | 0,32 | 0,8 | Ø141,6-0,32 | |||||
| 32 | 0,22 | 0,5 | 33-0,22 | |||||
| 4 | 0,12 | 0,6 | 4,6-0,12 |
По заводским данным масса заготовки, получаемой литьем в песчаные формы равна mЗ = 4,8 кг. Определим коэффициент использования материала по формуле (1.1):
Ким = mз/mд = 4,2/4,8= 0,875 (1.1)
Рассчитаем массу заготовки получаемой методом литья в кокиль (1) и под давлением (2). Для этого разбиваем заготовку на элементарные объемы и с учетом известной плотности чугуна находим массу всей заготовки.
Mi = ∑[(Dзi-Dдi)*hi]/(π/4)*ρ*10-9+mд
Рассчитаем массу заготовки получаемой методом литья под давлением:
Определим коэффициент использования материала:
Ким = mд / mз = 4.2/4.341= 0.97
Определим себестоимость получения такой заготовки для каждого из вариантов по формуле (1.2):
(1.2)где СБ.Ц – базовая цена одной тонны литья, изготовленного из базового материала; СБ.Ц = 3000 грн.
KTO – коэффициент точности размеров; kTO = 1,64 для класса точности 5 (кокиль) и kTO = 1,88 для класса точности 3 (под давлением) [4, табл. К.9, стр. 213].
KСO – коэффициент конструктивной и технологической сложности отливки; kСO = 1,7 для отливок второй группы сложности [4, табл. К.10 стр. 213]
kМ – коэффициент марки материла; kМ = 1,0 – серых чугунов [4, табл. К.11 стр. 213].
KПМО – коэффициент, зависящий от группы серийности; kПМО = 1,13 – для 7 группы серийности и массы менее 160 кг [4, табл. К.12, К.13 стр. 213, 214].
СОТХ – цена одной тонны отходов; СОТХ = 300 грн.
Рассчитаем себестоимость заготовки, получаемой литьем в кокиль:
Для литья под давлением получаем:
Коэффициент использования материала и при методе литья под давлением несколько выше, чем при литье в кокиль. Себестоимость литья под давлением оказалась выше, чем при литье в кокиль, поэтому при данной программе выпуска и условиях производства наиболее целесообразно использовать литье в кокиль.
1.7 Обоснование выбора технологических баз и последовательности обработки
Деталь “Корпус кронштейна” имеет комплект основных конструкторских баз и один комплект исполнительных поверхностей. Следовательно, данная деталь относится к деталям второй группы. Для деталей данной группы выбор технологических баз осуществляется в два этапа. На первом этапе выбираем технологические базы для выполнения большинства операций технологического процесса. При этом в качестве баз должны быть выбраны поверхности или сочетания поверхностей, относительно которых задано большинство технических требований. В результате анализа технических требований выявлено, что такой поверхностью является свободная поверхность 18, вследствие малой длины поверхности 19 наиболее целесообразно будет использовать в качестве технологической базы комплект из поверхностей 18 и 19.
На втором этапе выбираем поверхности или сочетание поверхностей, которые будут использованы в качестве технологических баз при подготовке баз для операций фрезерования, сверления и нарезания резьбы. На следующих переходах производим обработку основных баз, используя в качестве технологических баз ранее обработанные.
Комплект баз для первой операции точения: двойная направляющая, опорная, опорная.
Комплект баз для остальных операций: установочная, направляющая, опорная. Теоретические схемы базирования представлены далее.
Рисунок 1.3 – Теоретическая схема базирования детали на операции точения 005.
Рисунок 1.4 – Теоретическая схема базирования детали на операциях фрезерования 010, сверления 015 и точения 020.
1.8 Маршруты обработки поверхностей
Данный этап работы выполняем в виде таблицы 1.6
Заготовка IT14, Rа = 40 мкм.
Таблица 1.6 – Методы обработки поверхностей
| № пов-ти | Точность поверхности | Маршрут обработки поверхностей | Достигаемые технические требования | Припуск на переход | Технологи-ческий размер | ||
| IT | Rа | IT | Rа | ||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 |
| 1 | 10 | 10 | Точение черновоеТочение получистовоеТочение чистовое | 141210 | 402010 | 3,50,50,25 | Ø 148,5-0,16 |
| 2 | 10 | 10 | Точение черновоеТочение получистовоеТочение чистовое | 141210 | 402010 | 1,30,450,25 | 8 -0,048 |
| 4 | 10 | 10 | Растачивание черновоеРастачивание чистовоеНарезание резьбы | 131110 | 402010 | 2,51,71,0 | Ø 66,8+0,30 |
| 11 | 8 | 2,5 | Растачивание предварительноеРастачивание черновоеРастачивание получистовоеРастачивание чистовое | 1412109 | 4020102,5 | 2,01,10,40,11 | Ø 22,28 +0,13 |
| 12 | 10 | 10 | Растачивание черновоеРастачивание чистовоеНарезание резьбы | 131110 | 402010 | 3,01,10,52 | Ø 30,76+0,13 |
| 15 | 12 | 20 | Фрезерование черновоеФрезерование чистовое | 1412 | 4020 | 0,80,2 | 34+ 0,25 |
| 17 | 14 | 40 | Фрезерование черновое | 14 | 40 | 0,8 | Ø 36,6 -0,25 |
1.9 Аналитический расчет припуска
Расчет припусков аналитическим методом производим для отверстия Ø30Н6. Заготовка представляет собой отливку 3-го класса точности, массой 4.65 кг. Технологический маршрут обработки отверстия Ø30Н6 состоит из пяти переходов: чернового и чистового растачивания и развертывания, предварительного шлифования.